本文将机器视觉应用于飞行员头盔瞄准具转动角度的测量中。考虑到飞行员头盔距机舱顶部距离基本保持不变,且在空间平移幅度较小,首先采用单目方法测量其方位角和俯仰角。为了增强该方法的适用性,在此基础上采用双目立体视觉测量方法,用相隔一定距离且成一定角度的两台摄像机同时拍摄,处理立体图像后再计算转动角度。为此,提出在头盔顶部水平放置一个标准特征平面,特征平面内有一圆,圆心位于人体中心对称轴上。圆周上放置有红、绿、蓝三个发光二极管,互相间隔120度。单目视觉测量时,摄像机垂直向下拍摄场景,透镜光轴垂直于特征平面并穿过圆心。随着头部的转动连续拍摄该平面图像并提取图像特征进行分析处理,根据特征点间的几何关系获得所需的参数然后计算转动角度。双目测量要进行双目标定,然后再对图像对做立体匹配,从而重建目标的三维信息,最后计算转动角度。 用以上方法在实验室条件下进行模拟测量,达到了预定效果,为头盔瞄准具瞄准线探测提出了一种简单可行的方法,使得在不增加头盔重量的前提下,方便快捷地完成转动角度测量任务。因条件所限,本文的研究仅停留在方案的设计和实验室简单模拟阶段,后续还有更多工作要做。